第三章水泥[1]讲解

1、内蒙W建举媵堂族的学院第三章水泥本章提要：本章主要讲述水泥的生产、凝结硬化原理、主要技术性质、特点以及应用。应了解生产水泥所需原料、生产过程、水泥的凝结硬化过程及机理专用水泥和特 种水泥的特点及应用。熟悉水泥熟料的矿物成分及特性，矿物组成及每种矿物单 独在硅酸盐水泥中所起的作用。掌握硅酸盐水泥及掺混合材料的硅酸盐水泥的主 要技术性质、检测方法、特性及应用，采用对比分析的方法掌握它们之间的共性 及它们各自的个性，水泥的储存、运输、验收、保管及受潮处理、质量仲裁检验。通过本章学习，应达到运用水泥特性正确选择水泥品种和强度等级，并对水泥的储存、运输、验收、保管及受潮处理、质量仲裁检验有所了解。内蒙志

2、建举瞰章之左所学院教 案 首 页授课顺序： 工学时：日期20年月 日 班级课题第三章水泥第一节硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥目 的 要 求了解水泥发展史，制备工艺掌握水泥的定义代号，矿物成分及性能重 点 难 点重点：定义，代号，矿物成分及性能 难点：矿物成分的性能教 学 过 程提问 讲课 小结教 具 挂 图课 后 分 析从矿物成分特性表上入手。分析水泥有关性质效果很好，如何分析？内等古建承瞰章找的学院弟二第一节硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥一、硅酸盐水泥一波特兰水泥定义及代号，熟料的矿物成分及特性<技术性质J合格、不合格、废品I性能及应用 I优等、一等、合格1、制备按比例原料 生料磨混烧石膏磨水

3、泥“二磨一烧” 熟料 )1450c混合J化学成分与矿物成分取取水泥性能 一熟料 一 矿物成分及含量比例 决决2、定义及代号：P I :熟料 +石膏PH:熟料 +石膏+<5%的石灰石或粒化高炉矿渣 3、熟料的矿物成分及特性 # j水化一凝结一硬化一产生强度一发展强度-保护强度水化热一初凝、终凝护养：温度、湿度“水化速度-凝结硬化速度-强度发展速度GA > C 3s > C 4AF > C 2s水化热 初凝、终凝早期强度、后期强度C3sC2SC3AC4AF凝结硬化速 度快小最快中强度早期强度高后期强度 高对早期强度 贝献中水化热大最小最大中抗腐蚀性中稍大小P大干缩中小大小水

4、化谏>:C3A >C4AF > C3S> BC2SC3s在28天内可水化75%,并区别年强度的70-80%, 一般说C3s含量高水 泥质量好内等 志 建承瞰章之之帝学院C3s在后期强度高，甚至几十年后仍继续水化C3s早期强度发展迅速，但绝对值不高，以后几乎不在增长，甚至有倒缩，干缩大，抗硫酸盐腐蚀差，C4AF水化速度介于C3A与C3s之间，早期强度类似CA,后期强度类似C2S,抗冲击性及抗硫酸盐腐蚀性好。石膏适量过少：起不到缓凝作用过多：水泥石腐蚀一提示与后面的联系水泥石的结构：A、B、C、D、E、P43图52L C3S、C2s一C3 s3H6>C-S-H 凝胶水

5、化生成物：JVca(OH)2 一晶体-C3AC4AF -C3H 6 一晶体CasO4. 2H2O-C3A3sO4 - 31H2O思考题(提问)：1、甲、乙厂水泥的特点或差异C3sC2sC3AC4AF甲r 56:28106 1乙4142862、制备早强、低水化热水泥时，矿物成分如何的调整建筑材料课题团队欢迎指导内疑 古建蒙麟袋技斫等 院I /E R r* 七上 口 L E H I £H W | _ fk L ! Q E 1 ir I w F- r,i F 口 tPW 5 f R! UI I I |Q !pf教案首页授课顺序： 5学时：2日期:20年月 日 班级课题第一节硅酸盐水泥和普通

6、硅酸盐水泥目 的 要 求了解水泥技术性质要求的内容。掌握细度，凝结时间，体积安定性，强度四大技术性质含义、标准及意义重 点 难 点重点：细度，凝结时间，体积安定性，强度教 学 过 程提问，复习 讲课教 具 挂 图课 后 分 析结合工程实例，效果很好。如与四大技术性质有关的生产效益 （过细）， 工期索赔（终凝），冻裂（呼市水暖，根河铁轨，）强度（混合）内等古建裁碳章技的厚院Ip rb < t r。川*，仁 片门 i sf hf r、r g 力 mwirii 仁Ttfiiu4、技术性质7m品决定水泥能否使用的条件：废品1,/合格含义、标准、意义（为什么、目的）过细一厂家能量消耗大,硬化后干缩

7、大一可能性小（1）、细度：粗细程度：适中一 不得大于某粒经一限制粗过粗一厂家能量消耗小，使用受影响一可能性大细：表面积T与水接触的面积T水化充分， 彻底，速度T凝结硬化T强度发展 速度T早期强度to广初凝：保证必要工序完成所需的时间时间足够一不能（2）、凝结时间：q过短：过短一工序完不成一无法施工一 废品.终凝：决定拆模时间尽可能短一不能过长，过长一折模延长一工期拖延一索赔（3）、体积安定性：硬化过程中体积变化的稳定性除膨胀水泥外一般水泥体积均有收缩，但这些膨胀与收缩在硬化之前完成。硬化一体积变化，稳定（收缩或膨胀）一可采用措施予防浆体一体积变化，不稳定（收缩和膨胀、变化值不定）一无影响 【硬

8、化后 F 积变化不稳定】例：铁轨连接缝宽：呼市冬季水暖（19c 29C）MgO,SO3含量超标或沸煮验检不合格一安定性不良一 废品（4）、强度标准试件：40X40X160 （ISO标准砂，水，水泥）一胶砂标准条件养护：温度20±2C,湿度>95%等级的确定，令期：3天,28天测fc,fcm :三折六压以28天的fc定等级抗折由盖 志 建举减震才古帝等院抗压 异常值，波动不能过大(5)、水化热有利方面：冬季施工不利方面：大体积教 案 首 页授课顺序：6学时： 2日期：20 年 月 日 班级课题水泥石的腐蚀及防止水泥的性能第二节混合材料及掺混合材料的硅酸盐水泥目 的 要 求了解水泥

9、石腐蚀的外因、内因及防止措施水泥的性能及应用应熟练掌握掌握掺混合材料的水泥与 P I、p- n的差异重 点 难 点重点：性能及应用，差异教 学 过 程提问讲课教 具 挂 图($) 内蒙 古建学,堂挺的厚 院课 后 分 析从腐蚀原因入手，让学生自己总结防止措施从水泥的性能入手，让学生自己分析贮运注意事项从熟料组成比例入手，让学生自己总结差异很好，课堂气氛活跃，需强调点关于泌水性，干缩性等含义5、水泥石的腐蚀：软水腐蚀：Ca(OH)2、硫酸盐腐蚀：Ca(OH)2 C3AH6内因 Ca(OH), CAR镁盐腐蚀：Ca(OH)25不密实碳酸：Ca(OH)2外因：介质一般酸：Ca(OH)2强碱：C3Ay

10、1、合理选水泥采取的防止措施：X J 2、提高密实度3 、加保护层6、水泥的性能应用凝结硬化快一快硬，早期强度高一现浇，抗冻性好一直用冬季施工。水化热大一大体积不宜抗腐蚀性(软水，化学)差一 不宜用于侵蚀性质作用的工程。【补充】 受热温度为100250c时，受游高水(尚存)影响，发生额外水化以 及脱水后水泥凝胶体与部分Ca(OH)的结晶，对水泥石起增密作用，水泥石强度 将含有所提高。受热250300C,水化物开始脱水，水泥收缩，强度下降。受 热达400600C,强度明显下降。7001000C,强度降低很多基至完全破坏， Ca(OH)在547c以后脱水分解成CaO如受潮和水作用，引起 CaO水化

11、膨胀，破 坏水泥石，故耐高温性低于高铝水泥第二节掺混合材料的硅酸盐水泥一、混合材料活性：潜在水硬性：外加剂下 Ca (OH 2,石膏，自身溶出的化学成分，生成具 有水硬性的化合物；火山灰活性：(CaOH) 2和水作用下，活性成分与之反应，生成具有水硬 性化合物的性能非活性：填充、增加产量、降低水化热注意：水泥中混合材料与碎中混合材料的作用(如同样是粒化高炉矿渣)。1、粒化高炉矿渣：CaO、SiO2、AI2O3,总量一般在90%以上。CaO与SiO2、Al2O3结合一水硬性的硅酸钙和铝酸钙。熟料水化产物 Ca (OH) 2 是矿渣的碱性激发剂，解离了玻璃体的结构，使玻璃体中的Ca+、AlO45-

12、、AL3+、 SiO44-离子进入溶液，生成新的水化物即水化硅酸盐、铝酸钙，石膏存在时，还 生成水化硫铝酸钙等。2、火山灰：SiO2、AI2O3SiO2、AI2O3与石灰或水泥中析出的(CaOH) 2反应一水硬性的水化产物。3、粉煤灰：SiO2、AI2O3、Fe2O3总量 70%以上。SiO2、AI2O3与Ca (OH) 2反应一水化硅酸盐、铝酸钙形态效应：润滑、减水、但影响其它效应的发挥；三大效应 化学效应：活性；定义及代号熟料的矿物成份及性能技术性质性能及应用;微集料效应：改善孔结构，增加密实度，填充毛细孔玻璃微珠二、掺混合材料的硅酸盐水泥 1、普通硅酸盐水泥(1)定义及代号引导学生由右图

13、可知熟料后高混合材料P - I95%5%0P - n90%5%5%P - O80%5%15%P - S25%5%70%p - p45%5%50%P - F45%5%55%P - C45%5%50%P - L70%5%25%(2)熟料的矿物成分及特性同 P I, P - n(3)技术性质不同：卜田度：0.08mm< 10% 含义：由学生分析，终凝时间：< 10h、强度：等级范围、同等级下早期强度不同。 工从表中寻找出并从表中分析水泥性能的差异(4)性能及应用：“较”找出“较”的含义(*)< 志建裁瞰章3立在i号院教案首页授课顺序： 6学时：2 日期：20年月 日 班级课题试验一

14、水泥性能检测目 的 要 求掌握基本原理和操作要求 明确试验目的重 点 难 点教 学 过 程试验要求试验过程中考核试验完成后答辩教 具 挂 图课 后 分 析提前预习很好，学生做起来不盲目，但人太多，显得较乱内等 古建装瞰章才古的等院教 案 首 页授课顺序： 上学时： 2 日期： 年 月 日 班级课题P O, P S, P P, P G P L 水泥第二节其它品种水泥目 的 要 求掌握其特性及应用熟悉技术性标准要求的差异 了解其它品种水泥重 点 难 点以P-Q P- S水泥的特性及应用为重点教 学 过 程提问 讲课 小结教 具 挂 图课后分析应该组织学生自学后，让学生自己上讲台分析异同点，可能会好

15、些2、矿渣、火山灰、粉煤灰水泥石膏的作用缓凝激发剂(1)定义及代号，讲授方法同上(2)熟料的矿物成分及特性(3)技术性质，同P- O-强度中注意同等级下3d的区别(4)性能及就用，共性：与P I相反一由学生总结(学生动口，教师动于板书)个性：P - S耐热性好，用于高温作用场所(轧钢，铸造)温度达300400c热气体通道。PP抗渗性好、耐水性高(颗粒细，泌水小，能生成较多的 CSH使 水泥石结构密实)、干缩大(空气中CO2使水化硅酸盐凝胶分解成CaCO3和SiO2 粉状混合物，使已硬化水泥石表面发生“起粉”现象)P- F抗裂性好，干缩小、保水性差干3、复合硅酸盐水泥(1)定义及代号： P -

16、C 熟+石+两种或两种以上规定的混合材料(15%50%)区别：单掺与复掺：复掺后明显提高水泥的性能扩大混合材料品种的使用范围(2)性能及应用基本用P S, P P, P F,但注意：性能与所掺混合材料的品种和性能有关，量古建泰蹶拿拉雨学院I hINE R UONGOL f A T E CUN I GAL COLL E G E OF COt4S TRUST I OH通过混合材料之间的搭配改善性能，建筑性能好4、石灰石硅酸盐水泥(1)定义及代号：P L 熟+石+石灰石(1025%),比表面积300 nf/kg以 上，(2)性能及应用特点：细分散的CaCO3提供无数晶核，加速C3s向溶液迁移，加速水

17、化CaCO3与 C3A 反应一 C3A, 3 CaCO3, 32H2O 和 C3A - CaCO3, 12H2O 促进了晶体连生和水泥强度发展，同时由于水泥颗粒表面聚集大量的水化产物， 改善了石灰石颗粒的表面状态，有利于与水化C3s颗粒之间粘结，增加了水泥石 结构的致密性，所以早期强度增进率较高，但水化后期，由于CaCO3本身不水化，也不能像粒化高炉矿渣那样有潜在活性， 故对后期强度无贡献，尤其是在石 灰石援量较多的情况下，后期强度明显下降。具有和量性好，需水量小，抗渗、抗冻、抗硫酸盐性能好等优点， 选用：宜水利农田，地下水中潮湿环境，低层民用建筑基础，垫层砌筑及强度要 求不高的水泥制品，不宜用于钢筋碎，干燥环境。三、通用水泥质量等级优等品：国际先进，近5年内一等品：国际一般3d抗压，28d抗压和终凝时间合格品：国标四、其它品种思考题：下列工程宜何种水泥，并说明理由1、现浇梁，板，柱工程2、高炉基础用碎3、蒸汽养护的予制构件4、大体积碎工程(原度为1.5m的筏片基础)5、呼市地区冬季施工的硅工程6、海港码头工程7、有抗掺要求的碎工程（蓄水池）8、干燥环境的碎工程9、紧急抢修的军事工程 10、设备地脚螺栓固定的细石碎教 案 首 页授课顺序：8 学时：上_日期：20年 _月_日 班级课题第四节水泥的选用、验收